CN219907875U - 一种压滤式水电解槽结构 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本实用新型涉及一种压滤式水电解槽结构，包括若干电解小室，每个电解小室均包括有析氧用多孔阳极网，析氢用多孔阴极网，隔膜与主极板，隔膜被多孔阳极网及多孔阴极网夹持在中间，两块主极板设置在多孔阳极网及析氢用多孔阴极网的外侧，主极板包括第一基板与第二基板，第一基板与第二基板上均设置有凸起与网孔，第一基板上的凸起正对插入第二基板上的网孔内，第二基板上的凸起正对插入第一基板的网孔内，两块主极板相邻一侧的凸起是正对设置的。利用单向冲压形成第一基板与第二基板后，对接组成主极板，降低现有的双面冲压主极板的制造难度，降低接触电阻及气泡产生的概率，增强了主极板的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及制氢设备技术领域，特别是涉及一种压滤式水电解槽结构。
背景技术
碱性电解水制氢是目前使用最为广泛的技术，碱性水电解槽大部分采用主极板加热喷涂镍丝网的结构，即双极板采用冲压凸起状凹凸起的圆板，双极板的凹凸部分充当扩散层，而电极采用镍丝网或热喷涂镍丝网。对于主极板上的凸起数量来讲，凸起数量越多，可以实现与电机间的接触面积越大，减小主极板与电极之间的接触电阻，减小小室电压，且在电解制氢过程中，气泡不断从电极表面析出，会汇聚呈较大的气泡，气泡会增大电解液内的电阻增大，而主极板与电极之间的接触越多，形成较大气泡的概率越小，所以，主极板上的凸起数量越多越好。但是在冲压制造主极板时，现有的单位面积的主极板上的凸起数量受到冲压模具精度以及冲压板材延展性的限制，相邻两个同向凸起顶点之间的间距维持在4cm以上，不能满足增加凸起数量的要求，因此需要对其进行改进。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种压滤式水电解槽结构。
一种压滤式水电解槽结构，包括若干电解小室，每个电解小室均包括有析氧用多孔阳极网，析氢用多孔阴极网，隔膜与主极板，所述隔膜被多孔阳极网及多孔阴极网夹持在中间，两块主极板设置在多孔阳极网及析氢用多孔阴极网的外侧，所述主极板包括第一基板与第二基板，所述第一基板与第二基板上均设置有凸起与网孔，所述第一基板上的凸起正对插入第二基板上的网孔内，所述第二基板上的凸起正对插入第一基板的网孔内，两块所述主极板相邻一侧的凸起是正对设置的。
优选的，所述隔膜是聚苯硫醚工程塑料制成的，其上具有供气体通过的微孔，孔径为0.15～0.2um。
优选的，所述凸起的深度为5mm。
优选的，所述多孔阳极网及多孔阴极网相互背离一侧还焊接有导电缓冲网，所述导电缓冲网呈三维网孔结构。
优选的，所述导电缓冲网采用碱性条件下稳定的镍、不锈钢或钛金属材料制成。
本实用新型的有益之处在于：利用单向冲压形成第一基板与第二基板后，对接组成主极板，降低现有的双面冲压主极板的制造难度，且对主极板的延展性要求更低，使得第一基板及第二基板上的凸起及网孔之间的间距更小，降低接触电阻及气泡产生的概率，增强了主极板的性能。
附图说明
图1为其中一实施例一种压滤式水电解槽结构结构示意图；
图2为第一基板剖视结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1～2所示，一种压滤式水电解槽结构，包括若干电解小室，每个电解小室均包括有析氧用多孔阳极网1，析氢用多孔阴极网2，隔膜3与主极板4，所述隔膜3被多孔阳极网1及多孔阴极网2夹持在中间，两块主极板4设置在多孔阳极网1及析氢用多孔阴极网2的外侧，所述主极板4包括第一基板41与第二基板42，所述第一基板41与第二基板42上均设置有凸起43与网孔44，所述第一基板41上的凸起43正对插入第二基板42上的网孔44内，所述第二基板42上的凸起43正对插入第一基板41的网孔44内，两块所述主极板4相邻一侧的凸起43是正对设置的。具体的，在本实施例中，所述隔膜3是聚苯硫醚工程塑料制成的，其上具有供气体通过的微孔，孔径为0.15～0.2um，隔膜3被析氧用多孔阳极网1及析氢用多孔阴极网2夹持在中间，使得气体通过。在析氧用多孔阳极网1，析氢用多孔阴极网2的外侧均加装有主极板4，使用主极板4上使得隔膜3两侧的多孔阳极网1及多孔阴极网2可顶对顶接触，点接触可降低小室内部构件的接触电阻。同时在本申请中，为了提高主极板4上单位面积凸起43的数量，采用双面板对接设计，利用第一基板41与第二基板42对接组成，且对接时，第一基板41与第二基板42上的凸起43对插入对方的网孔44中，使得主极板4表面形成波浪状的乳突板，位于多孔阳极网1及多孔阴极网2两侧的主极板4上相向的凸起43相互抵接，点对点接触，而相互背离的凸起43之间形成电解液通道，起到对流通的电解液进行扰流作用。并且，本申请中采用第一基板41与第二基板42拼焊组成，冲压形成凸起43及网孔44时，对模具精密度要求更低，无需进行双面延伸冲压，一次成型，降低冲压难度。并且，单面对第一基板41及第二基板42进行冲压，形成的凸起43密度更大，然后使用第一基板41与第二基板42对焊形成主极板4，极大降低了对冲压模具要求，且形成的单面凸起43之间的间距更小，同一水平面上相背离的两个凸起43之间形成电解液通道数量更多，电解液数量越多，其对电解槽内部电解液的流动扰动更大，电解槽内部的温度分布会更加均匀，更不容易生成大氢氧气泡，能够减小气泡对于电流密度的影响。同样，可以理解的，相向的凸起43的数量同步增多，凸起43通过多孔阳极网1及多孔阴极网2点对点接触，接触的数量越多，接触的面积就越光，进而减小极板与电极间的接触电阻，减小小室电压。本申请中，所述凸起43的深度为5mm。
如图1所示，所述多孔阳极网1及多孔阴极网2相互背离一侧还焊接有导电缓冲网5，所述导电缓冲网5呈三维网孔结构。具体的，在电解过程中，因为第一基板41及第二基板42板体厚度原因，容易受到电解过程中电解液冷热温度变化，发生热胀冷缩，会有一定的弹性变形，使得凸起43向隔膜3一侧挤压，时间久了，容易导致隔膜3受损，降低隔膜3的使用寿命。因此本设计在主极板4面向多孔阳极网1及多孔阴极网2一侧加装有三维网状结构的导电缓冲网5，可吸收部分主极板4的应力变化，使得隔膜3受到的应力做出的形变幅度减小，以保证隔膜3的使用寿命。具体的的，所述导电缓冲网5采用碱性条件下稳定的镍、不锈钢或钛金属材料制成。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种压滤式水电解槽结构，包括若干电解小室，其特征在于：每个电解小室均包括有析氧用多孔阳极网，析氢用多孔阴极网，隔膜与主极板，所述隔膜被多孔阳极网及多孔阴极网夹持在中间，两块主极板设置在多孔阳极网及析氢用多孔阴极网的外侧，所述主极板包括第一基板与第二基板，所述第一基板与第二基板上均设置有凸起与网孔，所述第一基板上的凸起正对插入第二基板上的网孔内，所述第二基板上的凸起正对插入第一基板的网孔内，两块所述主极板相邻一侧的凸起是正对设置的。
2.如权利要求1所述的一种压滤式水电解槽结构，其特征在于：所述隔膜是聚苯硫醚工程塑料制成的，其上具有供气体通过的微孔，孔径为0.15～0.2um。
3.如权利要求1所述的一种压滤式水电解槽结构，其特征在于：所述凸起的深度为5mm。
4.如权利要求1所述的一种压滤式水电解槽结构，其特征在于：所述多孔阳极网及多孔阴极网相互背离一侧还焊接有导电缓冲网，所述导电缓冲网呈三维网孔结构。
5.如权利要求4所述的一种压滤式水电解槽结构，其特征在于：所述导电缓冲网采用碱性条件下稳定的镍、不锈钢或钛金属材料制成。
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|---|---|---|---|---|
| CN117626311A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-03-01 | 广东卡沃罗氢科技有限公司 | 一种双极板、电解小室及电解槽 |
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